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【理论研究】漫谈传统IT基础设施03-服务器(中)

2020-03-10 11:56:32  阅读:240  来源: 互联网

标签:03 机架式 刀片 功耗 漫谈 机柜 机房 服务器


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书接上一回,为什么既有机架式服务器,又有刀片服务器呢。

刀片服务器VS机架式服务器

机房/数据中心,其实就是房地产经济。机房面积就那么大,如何在有限的空间内,尽可能地提升装机密度,安装上架更多的机器,那么单台机器摊分的机房成本就越低,机房的经济效益就越高。

而机架式服务器通常1台占了2U(2CPU的设备居多)或4U(4CPU的设备居多)。一个标准的19英寸机柜一般42U,并且因为为了方便理线、布线、使用托盘来装机、留出维护空间等原因,一般设备与设备之间要隔开1~2U(至少1U),那么算下来一个机柜最多只能安装8台4U设备,14台2U设备。

因此,为了进一步提升机架的装机密度,刀片式服务器应运而生。DELL M1000E的刀框高10U,可以安装16块半高刀片(2CPU),华为的E9000刀框,可以安装16块半高刀片(2CPU)。只要安装上一笼刀框(满配刀片),就已经能够顶原来一个机柜全部安装2U的机架式服务器的密度了,大大节省了机柜的空间。

而限制42U标准机柜装机密度的主要因素,就从空间转移为单个机柜的供电了。以往运营商机房很多时候单个机柜只有3KW的额定功耗。1个刀框额定功耗2500~3000W,限制了就算解决了空间问题,也无法突破供电问题,无法提升装机密度,刀片服务器如同鸡肋。但是随着时间的推移,现在普通的IDC机房,都推出了6KW甚至1万W的机柜,那么单机架安装2到3框(满配刀片)都变得不成问题。

那么刀片式服务器在空间上面的优势就非常大了。至于在成本方面,使用刀片服务器的成本还要考虑刀框是否满配刀片,如果配置刀框然后加少量刀片(如1片),那么成本肯定比机架式服务器高。而在满配的情况下,同等主要配置(说主要配置,主要是仅能对比CPU、内存、硬盘配置,因为刀片在网卡、光纤卡、电源等配置上面,是刀框配置,所有刀片共用的,所以无法与机架式服务器的独享配置进行比较),刀片服务器单块的成本还是会比机架式服务器略贵,但是这仅仅是服务器的建设成本。

如果像上面这样考虑机房空间的建设成本,综合布线的建设成本等周边成本摊分,使用刀片服务器,往往综合成本就比机架式服务器低了。

但是刀片也有刀片自身的缺点,受限于设备体积,刀片的可扩展性没有机架式服务器好。例如机架式服务器可以配置更多的硬盘然后做Raid,提升磁盘的IO读写性能。机架式具备更多的内存插槽,可以插入更多的内存,同时也具有更多的PCI-E插槽,配置更多的网卡、光纤卡,确保网络冗余的基础上,可以进一步做网络流量的分离(分离业务、管理、vMotion、存储等各种流量)。甚至可以通过PCI-E插槽配置GPU图形加速卡,满足3D设计、视频渲染等需求,这些都是刀片所不及的地方。

因此,刀片服务器与机架式服务器各有优劣。机房空间有限的情况,需要多台设备并行计算而对单台的性能依赖不高,可扩展性要求不高的,优先使用刀片,对单台设备的性能要求高,可扩展性要求高(如网卡、光纤卡),本地磁盘容量与IO要求高的,可以优先使用机架式服务器。

服务器功耗实测记录

平日在做设备安装规划/工程设计的时候,有个困难是如何妥善安排服务器在机架的安装机位。其中除了按照设备高度分配安装的U位外,另外的一个问题就是功耗了。

厂商给出的额定功耗,往往大大超过设备平日实际运行的平均功耗。

如以往运营商的一些机房,单机架功耗3KW,而一台4节点的Nutanix 3060超融合服务器,标称电源功耗2KW,每个节点500W,高2U,那么42U机柜,只能安装1.5台3060就不够功耗了。

1台DELL PS6210E磁盘阵列,额定功耗1080W,那么1个机柜只能安装不到3台。(每台4U)

如果按照这个装机密度,机柜的空间利用率不到1/3。

而根据实际的测量观察,Nutanix 3060每个节点日常运行平均功耗在250W/台,PS6210E平均功耗在400W左右,再观察其他设备的带业务负载实际运行平均功耗,基本上可以得出结论,设备的实际运行平均功耗为额定功耗的40%~50%左右。

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【理论研究】漫谈传统IT基础设施03-服务器(中)

标签:03,机架式,刀片,功耗,漫谈,机柜,机房,服务器
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